slub: Disable interrupts in free_debug processing
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 #include <trace/events/kmem.h>
33
34 /*
35  * Lock order:
36  *   1. slub_lock (Global Semaphore)
37  *   2. node->list_lock
38  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
39  *
40  *   slub_lock
41  *
42  *   The role of the slub_lock is to protect the list of all the slabs
43  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
44  *
45  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
46  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
47  *   double word in the page struct. Meaning
48  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
49  *      B. page->counters       -> Counters of objects
50  *      C. page->frozen         -> frozen state
51  *
52  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
53  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
54  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
55  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
56  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
57  *
58  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
59  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
60  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
61  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
62  *   modified without taking the list lock).
63  *
64  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
65  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
66  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
67  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
68  *   the list lock.
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
111                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
112
113 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
114 {
115 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
116         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
117 #else
118         return 0;
119 #endif
120 }
121
122 /*
123  * Issues still to be resolved:
124  *
125  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
126  *
127  * - Variable sizing of the per node arrays
128  */
129
130 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
131 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
132
133 /* Enable to log cmpxchg failures */
134 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
135
136 /*
137  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
138  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
139  */
140 #define MIN_PARTIAL 5
141
142 /*
143  * Maximum number of desirable partial slabs.
144  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
145  * sort the partial list by the number of objects in the.
146  */
147 #define MAX_PARTIAL 10
148
149 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
150                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
151
152 /*
153  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
154  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
155  * metadata.
156  */
157 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
158
159 /*
160  * Set of flags that will prevent slab merging
161  */
162 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
163                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
164                 SLAB_FAILSLAB)
165
166 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
167                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
168
169 #define OO_SHIFT        16
170 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
171 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
172
173 /* Internal SLUB flags */
174 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
175 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
176
177 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
178
179 #ifdef CONFIG_SMP
180 static struct notifier_block slab_notifier;
181 #endif
182
183 static enum {
184         DOWN,           /* No slab functionality available */
185         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
186         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
187         SYSFS           /* Sysfs up */
188 } slab_state = DOWN;
189
190 /* A list of all slab caches on the system */
191 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
192 static LIST_HEAD(slab_caches);
193
194 /*
195  * Tracking user of a slab.
196  */
197 struct track {
198         unsigned long addr;     /* Called from address */
199         int cpu;                /* Was running on cpu */
200         int pid;                /* Pid context */
201         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
202 };
203
204 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
205
206 #ifdef CONFIG_SYSFS
207 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
208 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
209 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
210
211 #else
212 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
213 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
214                                                         { return 0; }
215 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
216 {
217         kfree(s->name);
218         kfree(s);
219 }
220
221 #endif
222
223 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
224 {
225 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
226         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
227 #endif
228 }
229
230 /********************************************************************
231  *                      Core slab cache functions
232  *******************************************************************/
233
234 int slab_is_available(void)
235 {
236         return slab_state >= UP;
237 }
238
239 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
240 {
241         return s->node[node];
242 }
243
244 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
245 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
246                                 struct page *page, const void *object)
247 {
248         void *base;
249
250         if (!object)
251                 return 1;
252
253         base = page_address(page);
254         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
255                 (object - base) % s->size) {
256                 return 0;
257         }
258
259         return 1;
260 }
261
262 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
263 {
264         return *(void **)(object + s->offset);
265 }
266
267 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
268 {
269         void *p;
270
271 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
272         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
273 #else
274         p = get_freepointer(s, object);
275 #endif
276         return p;
277 }
278
279 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
280 {
281         *(void **)(object + s->offset) = fp;
282 }
283
284 /* Loop over all objects in a slab */
285 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
286         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
287                         __p += (__s)->size)
288
289 /* Determine object index from a given position */
290 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
291 {
292         return (p - addr) / s->size;
293 }
294
295 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
296 {
297 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
298         /*
299          * Debugging requires use of the padding between object
300          * and whatever may come after it.
301          */
302         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
303                 return s->objsize;
304
305 #endif
306         /*
307          * If we have the need to store the freelist pointer
308          * back there or track user information then we can
309          * only use the space before that information.
310          */
311         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
312                 return s->inuse;
313         /*
314          * Else we can use all the padding etc for the allocation
315          */
316         return s->size;
317 }
318
319 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
320 {
321         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
322 }
323
324 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
325                 unsigned long size, int reserved)
326 {
327         struct kmem_cache_order_objects x = {
328                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
329         };
330
331         return x;
332 }
333
334 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
335 {
336         return x.x >> OO_SHIFT;
337 }
338
339 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
340 {
341         return x.x & OO_MASK;
342 }
343
344 /*
345  * Per slab locking using the pagelock
346  */
347 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
348 {
349         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
350 }
351
352 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
353 {
354         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
355 }
356
357 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
358                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
359                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
360                 const char *n)
361 {
362 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
363         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
364                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
365                         freelist_old, counters_old,
366                         freelist_new, counters_new))
367                 return 1;
368         } else
369 #endif
370         {
371                 slab_lock(page);
372                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
373                         page->freelist = freelist_new;
374                         page->counters = counters_new;
375                         slab_unlock(page);
376                         return 1;
377                 }
378                 slab_unlock(page);
379         }
380
381         cpu_relax();
382         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
383
384 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
385         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
386 #endif
387
388         return 0;
389 }
390
391 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
392 /*
393  * Determine a map of object in use on a page.
394  *
395  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
396  * not vanish from under us.
397  */
398 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
399 {
400         void *p;
401         void *addr = page_address(page);
402
403         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
404                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
405 }
406
407 /*
408  * Debug settings:
409  */
410 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
411 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
412 #else
413 static int slub_debug;
414 #endif
415
416 static char *slub_debug_slabs;
417 static int disable_higher_order_debug;
418
419 /*
420  * Object debugging
421  */
422 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
423 {
424         int i, offset;
425         int newline = 1;
426         char ascii[17];
427
428         ascii[16] = 0;
429
430         for (i = 0; i < length; i++) {
431                 if (newline) {
432                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
433                         newline = 0;
434                 }
435                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
436                 offset = i % 16;
437                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
438                 if (offset == 15) {
439                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
440                         newline = 1;
441                 }
442         }
443         if (!newline) {
444                 i %= 16;
445                 while (i < 16) {
446                         printk(KERN_CONT "   ");
447                         ascii[i] = ' ';
448                         i++;
449                 }
450                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
451         }
452 }
453
454 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
455         enum track_item alloc)
456 {
457         struct track *p;
458
459         if (s->offset)
460                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
461         else
462                 p = object + s->inuse;
463
464         return p + alloc;
465 }
466
467 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
468                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
469 {
470         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
471
472         if (addr) {
473                 p->addr = addr;
474                 p->cpu = smp_processor_id();
475                 p->pid = current->pid;
476                 p->when = jiffies;
477         } else
478                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
479 }
480
481 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
482 {
483         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
484                 return;
485
486         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
487         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
488 }
489
490 static void print_track(const char *s, struct track *t)
491 {
492         if (!t->addr)
493                 return;
494
495         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
496                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
497 }
498
499 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
500 {
501         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
502                 return;
503
504         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
505         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
506 }
507
508 static void print_page_info(struct page *page)
509 {
510         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
511                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
512
513 }
514
515 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
516 {
517         va_list args;
518         char buf[100];
519
520         va_start(args, fmt);
521         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
522         va_end(args);
523         printk(KERN_ERR "========================================"
524                         "=====================================\n");
525         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
526         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
527                         "-------------------------------------\n\n");
528 }
529
530 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
531 {
532         va_list args;
533         char buf[100];
534
535         va_start(args, fmt);
536         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
537         va_end(args);
538         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
539 }
540
541 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
542 {
543         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
544         u8 *addr = page_address(page);
545
546         print_tracking(s, p);
547
548         print_page_info(page);
549
550         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
551                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
552
553         if (p > addr + 16)
554                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
555
556         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
557
558         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
559                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
560                         s->inuse - s->objsize);
561
562         if (s->offset)
563                 off = s->offset + sizeof(void *);
564         else
565                 off = s->inuse;
566
567         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
568                 off += 2 * sizeof(struct track);
569
570         if (off != s->size)
571                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
572                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
573
574         dump_stack();
575 }
576
577 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
578                         u8 *object, char *reason)
579 {
580         slab_bug(s, "%s", reason);
581         print_trailer(s, page, object);
582 }
583
584 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
585 {
586         va_list args;
587         char buf[100];
588
589         va_start(args, fmt);
590         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
591         va_end(args);
592         slab_bug(s, "%s", buf);
593         print_page_info(page);
594         dump_stack();
595 }
596
597 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
598 {
599         u8 *p = object;
600
601         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
602                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
603                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
604         }
605
606         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
607                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
608 }
609
610 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
611 {
612         while (bytes) {
613                 if (*start != (u8)value)
614                         return start;
615                 start++;
616                 bytes--;
617         }
618         return NULL;
619 }
620
621 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
622                                                 void *from, void *to)
623 {
624         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
625         memset(from, data, to - from);
626 }
627
628 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
629                         u8 *object, char *what,
630                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
631 {
632         u8 *fault;
633         u8 *end;
634
635         fault = check_bytes(start, value, bytes);
636         if (!fault)
637                 return 1;
638
639         end = start + bytes;
640         while (end > fault && end[-1] == value)
641                 end--;
642
643         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
644         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
645                                         fault, end - 1, fault[0], value);
646         print_trailer(s, page, object);
647
648         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
649         return 0;
650 }
651
652 /*
653  * Object layout:
654  *
655  * object address
656  *      Bytes of the object to be managed.
657  *      If the freepointer may overlay the object then the free
658  *      pointer is the first word of the object.
659  *
660  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
661  *      0xa5 (POISON_END)
662  *
663  * object + s->objsize
664  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
665  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
666  *      objsize == inuse.
667  *
668  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
669  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
670  *
671  * object + s->inuse
672  *      Meta data starts here.
673  *
674  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
675  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
676  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
677  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
678  *              before the word boundary.
679  *
680  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
681  *
682  * object + s->size
683  *      Nothing is used beyond s->size.
684  *
685  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
686  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
687  * may be used with merged slabcaches.
688  */
689
690 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
691 {
692         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
693
694         if (s->offset)
695                 /* Freepointer is placed after the object. */
696                 off += sizeof(void *);
697
698         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
699                 /* We also have user information there */
700                 off += 2 * sizeof(struct track);
701
702         if (s->size == off)
703                 return 1;
704
705         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
706                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
707 }
708
709 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
710 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
711 {
712         u8 *start;
713         u8 *fault;
714         u8 *end;
715         int length;
716         int remainder;
717
718         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
719                 return 1;
720
721         start = page_address(page);
722         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
723         end = start + length;
724         remainder = length % s->size;
725         if (!remainder)
726                 return 1;
727
728         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
729         if (!fault)
730                 return 1;
731         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
732                 end--;
733
734         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
735         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
736
737         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
738         return 0;
739 }
740
741 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
742                                         void *object, u8 val)
743 {
744         u8 *p = object;
745         u8 *endobject = object + s->objsize;
746
747         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
748                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
749                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
750                         return 0;
751         } else {
752                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
753                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
754                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
755                 }
756         }
757
758         if (s->flags & SLAB_POISON) {
759                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
760                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
761                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
762                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
763                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
764                         return 0;
765                 /*
766                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
767                  */
768                 check_pad_bytes(s, page, p);
769         }
770
771         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
772                 /*
773                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
774                  * freepointer while object is allocated.
775                  */
776                 return 1;
777
778         /* Check free pointer validity */
779         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
780                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
781                 /*
782                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
783                  * of the free objects in this slab. May cause
784                  * another error because the object count is now wrong.
785                  */
786                 set_freepointer(s, p, NULL);
787                 return 0;
788         }
789         return 1;
790 }
791
792 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
793 {
794         int maxobj;
795
796         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
797
798         if (!PageSlab(page)) {
799                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
800                 return 0;
801         }
802
803         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
804         if (page->objects > maxobj) {
805                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
806                         s->name, page->objects, maxobj);
807                 return 0;
808         }
809         if (page->inuse > page->objects) {
810                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
811                         s->name, page->inuse, page->objects);
812                 return 0;
813         }
814         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
815         slab_pad_check(s, page);
816         return 1;
817 }
818
819 /*
820  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
821  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
822  */
823 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
824 {
825         int nr = 0;
826         void *fp;
827         void *object = NULL;
828         unsigned long max_objects;
829
830         fp = page->freelist;
831         while (fp && nr <= page->objects) {
832                 if (fp == search)
833                         return 1;
834                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
835                         if (object) {
836                                 object_err(s, page, object,
837                                         "Freechain corrupt");
838                                 set_freepointer(s, object, NULL);
839                                 break;
840                         } else {
841                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
842                                 page->freelist = NULL;
843                                 page->inuse = page->objects;
844                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
845                                 return 0;
846                         }
847                         break;
848                 }
849                 object = fp;
850                 fp = get_freepointer(s, object);
851                 nr++;
852         }
853
854         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
855         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
856                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
857
858         if (page->objects != max_objects) {
859                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
860                         "should be %d", page->objects, max_objects);
861                 page->objects = max_objects;
862                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
863         }
864         if (page->inuse != page->objects - nr) {
865                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
866                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
867                 page->inuse = page->objects - nr;
868                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
869         }
870         return search == NULL;
871 }
872
873 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
874                                                                 int alloc)
875 {
876         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
877                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
878                         s->name,
879                         alloc ? "alloc" : "free",
880                         object, page->inuse,
881                         page->freelist);
882
883                 if (!alloc)
884                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
885
886                 dump_stack();
887         }
888 }
889
890 /*
891  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
892  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
893  */
894 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
895 {
896         flags &= gfp_allowed_mask;
897         lockdep_trace_alloc(flags);
898         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
899
900         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
901 }
902
903 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
904 {
905         flags &= gfp_allowed_mask;
906         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
907         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
908 }
909
910 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
911 {
912         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
913
914         /*
915          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
916          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
917          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
918          */
919 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
920         {
921                 unsigned long flags;
922
923                 local_irq_save(flags);
924                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->objsize);
925                 debug_check_no_locks_freed(x, s->objsize);
926                 local_irq_restore(flags);
927         }
928 #endif
929         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
930                 debug_check_no_obj_freed(x, s->objsize);
931 }
932
933 /*
934  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
935  *
936  * list_lock must be held.
937  */
938 static void add_full(struct kmem_cache *s,
939         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
940 {
941         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
942                 return;
943
944         list_add(&page->lru, &n->full);
945 }
946
947 /*
948  * list_lock must be held.
949  */
950 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
951 {
952         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
953                 return;
954
955         list_del(&page->lru);
956 }
957
958 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
959 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
960 {
961         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
962
963         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
964 }
965
966 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
967 {
968         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
969 }
970
971 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
972 {
973         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
974
975         /*
976          * May be called early in order to allocate a slab for the
977          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
978          * dilemma by deferring the increment of the count during
979          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
980          */
981         if (n) {
982                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
983                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
984         }
985 }
986 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
987 {
988         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
989
990         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
991         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
992 }
993
994 /* Object debug checks for alloc/free paths */
995 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
996                                                                 void *object)
997 {
998         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
999                 return;
1000
1001         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1002         init_tracking(s, object);
1003 }
1004
1005 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1006                                         void *object, unsigned long addr)
1007 {
1008         if (!check_slab(s, page))
1009                 goto bad;
1010
1011         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1012                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1013                 goto bad;
1014         }
1015
1016         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1017                 goto bad;
1018
1019         /* Success perform special debug activities for allocs */
1020         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1021                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1022         trace(s, page, object, 1);
1023         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1024         return 1;
1025
1026 bad:
1027         if (PageSlab(page)) {
1028                 /*
1029                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1030                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1031                  * as used avoids touching the remaining objects.
1032                  */
1033                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1034                 page->inuse = page->objects;
1035                 page->freelist = NULL;
1036         }
1037         return 0;
1038 }
1039
1040 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1041                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1042 {
1043         unsigned long flags;
1044         int rc = 0;
1045
1046         local_irq_save(flags);
1047         slab_lock(page);
1048
1049         if (!check_slab(s, page))
1050                 goto fail;
1051
1052         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1053                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1054                 goto fail;
1055         }
1056
1057         if (on_freelist(s, page, object)) {
1058                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1059                 goto fail;
1060         }
1061
1062         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1063                 goto out;
1064
1065         if (unlikely(s != page->slab)) {
1066                 if (!PageSlab(page)) {
1067                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1068                                 "outside of slab", object);
1069                 } else if (!page->slab) {
1070                         printk(KERN_ERR
1071                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1072                                                 object);
1073                         dump_stack();
1074                 } else
1075                         object_err(s, page, object,
1076                                         "page slab pointer corrupt.");
1077                 goto fail;
1078         }
1079
1080         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1081                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1082         trace(s, page, object, 0);
1083         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1084         rc = 1;
1085 out:
1086         slab_unlock(page);
1087         local_irq_restore(flags);
1088         return rc;
1089
1090 fail:
1091         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1092         goto out;
1093 }
1094
1095 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1096 {
1097         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1098         if (*str++ != '=' || !*str)
1099                 /*
1100                  * No options specified. Switch on full debugging.
1101                  */
1102                 goto out;
1103
1104         if (*str == ',')
1105                 /*
1106                  * No options but restriction on slabs. This means full
1107                  * debugging for slabs matching a pattern.
1108                  */
1109                 goto check_slabs;
1110
1111         if (tolower(*str) == 'o') {
1112                 /*
1113                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1114                  * would increase as a result.
1115                  */
1116                 disable_higher_order_debug = 1;
1117                 goto out;
1118         }
1119
1120         slub_debug = 0;
1121         if (*str == '-')
1122                 /*
1123                  * Switch off all debugging measures.
1124                  */
1125                 goto out;
1126
1127         /*
1128          * Determine which debug features should be switched on
1129          */
1130         for (; *str && *str != ','; str++) {
1131                 switch (tolower(*str)) {
1132                 case 'f':
1133                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1134                         break;
1135                 case 'z':
1136                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1137                         break;
1138                 case 'p':
1139                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1140                         break;
1141                 case 'u':
1142                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1143                         break;
1144                 case 't':
1145                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1146                         break;
1147                 case 'a':
1148                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1149                         break;
1150                 default:
1151                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1152                                 "unknown. skipped\n", *str);
1153                 }
1154         }
1155
1156 check_slabs:
1157         if (*str == ',')
1158                 slub_debug_slabs = str + 1;
1159 out:
1160         return 1;
1161 }
1162
1163 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1164
1165 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1166         unsigned long flags, const char *name,
1167         void (*ctor)(void *))
1168 {
1169         /*
1170          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1171          */
1172         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1173                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1174                 flags |= slub_debug;
1175
1176         return flags;
1177 }
1178 #else
1179 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1180                         struct page *page, void *object) {}
1181
1182 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1183         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1184
1185 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1186         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1187
1188 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1189                         { return 1; }
1190 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1191                         void *object, u8 val) { return 1; }
1192 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1193                                         struct page *page) {}
1194 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1195 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1196         unsigned long flags, const char *name,
1197         void (*ctor)(void *))
1198 {
1199         return flags;
1200 }
1201 #define slub_debug 0
1202
1203 #define disable_higher_order_debug 0
1204
1205 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1206                                                         { return 0; }
1207 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1208                                                         { return 0; }
1209 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1210                                                         int objects) {}
1211 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1212                                                         int objects) {}
1213
1214 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1215                                                         { return 0; }
1216
1217 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1218                 void *object) {}
1219
1220 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1221
1222 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1223
1224 /*
1225  * Slab allocation and freeing
1226  */
1227 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1228                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1229 {
1230         int order = oo_order(oo);
1231
1232         flags |= __GFP_NOTRACK;
1233
1234         if (node == NUMA_NO_NODE)
1235                 return alloc_pages(flags, order);
1236         else
1237                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1238 }
1239
1240 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1241 {
1242         struct page *page;
1243         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1244         gfp_t alloc_gfp;
1245
1246         flags &= gfp_allowed_mask;
1247
1248         if (flags & __GFP_WAIT)
1249                 local_irq_enable();
1250
1251         flags |= s->allocflags;
1252
1253         /*
1254          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1255          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1256          */
1257         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1258
1259         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1260         if (unlikely(!page)) {
1261                 oo = s->min;
1262                 /*
1263                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1264                  * Try a lower order alloc if possible
1265                  */
1266                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1267
1268                 if (page)
1269                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1270         }
1271
1272         if (flags & __GFP_WAIT)
1273                 local_irq_disable();
1274
1275         if (!page)
1276                 return NULL;
1277
1278         if (kmemcheck_enabled
1279                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1280                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1281
1282                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1283
1284                 /*
1285                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1286                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1287                  */
1288                 if (s->ctor)
1289                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1290                 else
1291                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1292         }
1293
1294         page->objects = oo_objects(oo);
1295         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1296                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1297                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1298                 1 << oo_order(oo));
1299
1300         return page;
1301 }
1302
1303 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1304                                 void *object)
1305 {
1306         setup_object_debug(s, page, object);
1307         if (unlikely(s->ctor))
1308                 s->ctor(object);
1309 }
1310
1311 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1312 {
1313         struct page *page;
1314         void *start;
1315         void *last;
1316         void *p;
1317
1318         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1319
1320         page = allocate_slab(s,
1321                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1322         if (!page)
1323                 goto out;
1324
1325         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1326         page->slab = s;
1327         page->flags |= 1 << PG_slab;
1328
1329         start = page_address(page);
1330
1331         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1332                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1333
1334         last = start;
1335         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1336                 setup_object(s, page, last);
1337                 set_freepointer(s, last, p);
1338                 last = p;
1339         }
1340         setup_object(s, page, last);
1341         set_freepointer(s, last, NULL);
1342
1343         page->freelist = start;
1344         page->inuse = 0;
1345         page->frozen = 1;
1346 out:
1347         return page;
1348 }
1349
1350 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1351 {
1352         int order = compound_order(page);
1353         int pages = 1 << order;
1354
1355         if (kmem_cache_debug(s)) {
1356                 void *p;
1357
1358                 slab_pad_check(s, page);
1359                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1360                                                 page->objects)
1361                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1362         }
1363
1364         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1365
1366         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1367                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1368                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1369                 -pages);
1370
1371         __ClearPageSlab(page);
1372         reset_page_mapcount(page);
1373         if (current->reclaim_state)
1374                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1375         __free_pages(page, order);
1376 }
1377
1378 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1379         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1380
1381 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1382 {
1383         struct page *page;
1384
1385         if (need_reserve_slab_rcu)
1386                 page = virt_to_head_page(h);
1387         else
1388                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1389
1390         __free_slab(page->slab, page);
1391 }
1392
1393 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1394 {
1395         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1396                 struct rcu_head *head;
1397
1398                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1399                         int order = compound_order(page);
1400                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1401
1402                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1403                         head = page_address(page) + offset;
1404                 } else {
1405                         /*
1406                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1407                          */
1408                         head = (void *)&page->lru;
1409                 }
1410
1411                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1412         } else
1413                 __free_slab(s, page);
1414 }
1415
1416 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1417 {
1418         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1419         free_slab(s, page);
1420 }
1421
1422 /*
1423  * Management of partially allocated slabs.
1424  *
1425  * list_lock must be held.
1426  */
1427 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1428                                 struct page *page, int tail)
1429 {
1430         n->nr_partial++;
1431         if (tail)
1432                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1433         else
1434                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1435 }
1436
1437 /*
1438  * list_lock must be held.
1439  */
1440 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1441                                         struct page *page)
1442 {
1443         list_del(&page->lru);
1444         n->nr_partial--;
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Lock slab, remove from the partial list and put the object into the
1449  * per cpu freelist.
1450  *
1451  * Must hold list_lock.
1452  */
1453 static inline int acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1454                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1455 {
1456         void *freelist;
1457         unsigned long counters;
1458         struct page new;
1459
1460         /*
1461          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1462          * The old freelist is the list of objects for the
1463          * per cpu allocation list.
1464          */
1465         do {
1466                 freelist = page->freelist;
1467                 counters = page->counters;
1468                 new.counters = counters;
1469                 new.inuse = page->objects;
1470
1471                 VM_BUG_ON(new.frozen);
1472                 new.frozen = 1;
1473
1474         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
1475                         freelist, counters,
1476                         NULL, new.counters,
1477                         "lock and freeze"));
1478
1479         remove_partial(n, page);
1480
1481         if (freelist) {
1482                 /* Populate the per cpu freelist */
1483                 this_cpu_write(s->cpu_slab->freelist, freelist);
1484                 this_cpu_write(s->cpu_slab->page, page);
1485                 this_cpu_write(s->cpu_slab->node, page_to_nid(page));
1486                 return 1;
1487         } else {
1488                 /*
1489                  * Slab page came from the wrong list. No object to allocate
1490                  * from. Put it onto the correct list and continue partial
1491                  * scan.
1492                  */
1493                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s : Page without available objects on"
1494                         " partial list\n", s->name);
1495                 return 0;
1496         }
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1501  */
1502 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
1503                                         struct kmem_cache_node *n)
1504 {
1505         struct page *page;
1506
1507         /*
1508          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1509          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1510          * partial slab and there is none available then get_partials()
1511          * will return NULL.
1512          */
1513         if (!n || !n->nr_partial)
1514                 return NULL;
1515
1516         spin_lock(&n->list_lock);
1517         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1518                 if (acquire_slab(s, n, page))
1519                         goto out;
1520         page = NULL;
1521 out:
1522         spin_unlock(&n->list_lock);
1523         return page;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1528  */
1529 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1530 {
1531 #ifdef CONFIG_NUMA
1532         struct zonelist *zonelist;
1533         struct zoneref *z;
1534         struct zone *zone;
1535         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1536         struct page *page;
1537
1538         /*
1539          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1540          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1541          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1542          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1543          *
1544          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1545          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1546          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1547          * from other nodes and filled up.
1548          *
1549          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1550          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1551          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1552          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1553          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1554          * with available objects.
1555          */
1556         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1557                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1558                 return NULL;
1559
1560         get_mems_allowed();
1561         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1562         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1563                 struct kmem_cache_node *n;
1564
1565                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1566
1567                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1568                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1569                         page = get_partial_node(s, n);
1570                         if (page) {
1571                                 put_mems_allowed();
1572                                 return page;
1573                         }
1574                 }
1575         }
1576         put_mems_allowed();
1577 #endif
1578         return NULL;
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Get a partial page, lock it and return it.
1583  */
1584 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1585 {
1586         struct page *page;
1587         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1588
1589         page = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode));
1590         if (page || node != NUMA_NO_NODE)
1591                 return page;
1592
1593         return get_any_partial(s, flags);
1594 }
1595
1596 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1597 /*
1598  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1599  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1600  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1601  */
1602 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1603 #else
1604 /*
1605  * No preemption supported therefore also no need to check for
1606  * different cpus.
1607  */
1608 #define TID_STEP 1
1609 #endif
1610
1611 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1612 {
1613         return tid + TID_STEP;
1614 }
1615
1616 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1617 {
1618         return tid % TID_STEP;
1619 }
1620
1621 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1622 {
1623         return tid / TID_STEP;
1624 }
1625
1626 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1627 {
1628         return cpu;
1629 }
1630
1631 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1632                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1633 {
1634 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1635         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1636
1637         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1638
1639 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1640         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1641                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1642                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1643         else
1644 #endif
1645         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1646                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1647                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1648         else
1649                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1650                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1651 #endif
1652         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1653 }
1654
1655 void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1656 {
1657         int cpu;
1658
1659         for_each_possible_cpu(cpu)
1660                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1661 }
1662 /*
1663  * Remove the cpu slab
1664  */
1665
1666 /*
1667  * Remove the cpu slab
1668  */
1669 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1670 {
1671         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1672         struct page *page = c->page;
1673         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1674         int lock = 0;
1675         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1676         void *freelist;
1677         void *nextfree;
1678         int tail = 0;
1679         struct page new;
1680         struct page old;
1681
1682         if (page->freelist) {
1683                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1684                 tail = 1;
1685         }
1686
1687         c->tid = next_tid(c->tid);
1688         c->page = NULL;
1689         freelist = c->freelist;
1690         c->freelist = NULL;
1691
1692         /*
1693          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1694          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1695          * last one.
1696          *
1697          * There is no need to take the list->lock because the page
1698          * is still frozen.
1699          */
1700         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1701                 void *prior;
1702                 unsigned long counters;
1703
1704                 do {
1705                         prior = page->freelist;
1706                         counters = page->counters;
1707                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1708                         new.counters = counters;
1709                         new.inuse--;
1710                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1711
1712                 } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
1713                         prior, counters,
1714                         freelist, new.counters,
1715                         "drain percpu freelist"));
1716
1717                 freelist = nextfree;
1718         }
1719
1720         /*
1721          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1722          * list presence reflects the actual number of objects
1723          * during unfreeze.
1724          *
1725          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1726          * with the count. If there is a mismatch then the page
1727          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1728          *
1729          * Then we restart the process which may have to remove
1730          * the page from the list that we just put it on again
1731          * because the number of objects in the slab may have
1732          * changed.
1733          */
1734 redo:
1735
1736         old.freelist = page->freelist;
1737         old.counters = page->counters;
1738         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1739
1740         /* Determine target state of the slab */
1741         new.counters = old.counters;
1742         if (freelist) {
1743                 new.inuse--;
1744                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1745                 new.freelist = freelist;
1746         } else
1747                 new.freelist = old.freelist;
1748
1749         new.frozen = 0;
1750
1751         if (!new.inuse && n->nr_partial < s->min_partial)
1752                 m = M_FREE;
1753         else if (new.freelist) {
1754                 m = M_PARTIAL;
1755                 if (!lock) {
1756                         lock = 1;
1757                         /*
1758                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1759                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1760                          * is frozen
1761                          */
1762                         spin_lock(&n->list_lock);
1763                 }
1764         } else {
1765                 m = M_FULL;
1766                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1767                         lock = 1;
1768                         /*
1769                          * This also ensures that the scanning of full
1770                          * slabs from diagnostic functions will not see
1771                          * any frozen slabs.
1772                          */
1773                         spin_lock(&n->list_lock);
1774                 }
1775         }
1776
1777         if (l != m) {
1778
1779                 if (l == M_PARTIAL)
1780
1781                         remove_partial(n, page);
1782
1783                 else if (l == M_FULL)
1784
1785                         remove_full(s, page);
1786
1787                 if (m == M_PARTIAL) {
1788
1789                         add_partial(n, page, tail);
1790                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1791
1792                 } else if (m == M_FULL) {
1793
1794                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1795                         add_full(s, n, page);
1796
1797                 }
1798         }
1799
1800         l = m;
1801         if (!cmpxchg_double_slab(s, page,
1802                                 old.freelist, old.counters,
1803                                 new.freelist, new.counters,
1804                                 "unfreezing slab"))
1805                 goto redo;
1806
1807         if (lock)
1808                 spin_unlock(&n->list_lock);
1809
1810         if (m == M_FREE) {
1811                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1812                 discard_slab(s, page);
1813                 stat(s, FREE_SLAB);
1814         }
1815 }
1816
1817 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1818 {
1819         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1820         deactivate_slab(s, c);
1821 }
1822
1823 /*
1824  * Flush cpu slab.
1825  *
1826  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1827  */
1828 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1829 {
1830         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1831
1832         if (likely(c && c->page))
1833                 flush_slab(s, c);
1834 }
1835
1836 static void flush_cpu_slab(void *d)
1837 {
1838         struct kmem_cache *s = d;
1839
1840         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1841 }
1842
1843 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1844 {
1845         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1850  * locality expectations.
1851  */
1852 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1853 {
1854 #ifdef CONFIG_NUMA
1855         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1856                 return 0;
1857 #endif
1858         return 1;
1859 }
1860
1861 static int count_free(struct page *page)
1862 {
1863         return page->objects - page->inuse;
1864 }
1865
1866 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1867                                         int (*get_count)(struct page *))
1868 {
1869         unsigned long flags;
1870         unsigned long x = 0;
1871         struct page *page;
1872
1873         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1874         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1875                 x += get_count(page);
1876         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1877         return x;
1878 }
1879
1880 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1881 {
1882 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1883         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1884 #else
1885         return 0;
1886 #endif
1887 }
1888
1889 static noinline void
1890 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1891 {
1892         int node;
1893
1894         printk(KERN_WARNING
1895                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1896                 nid, gfpflags);
1897         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1898                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1899                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1900
1901         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1902                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1903                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1904
1905         for_each_online_node(node) {
1906                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1907                 unsigned long nr_slabs;
1908                 unsigned long nr_objs;
1909                 unsigned long nr_free;
1910
1911                 if (!n)
1912                         continue;
1913
1914                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1915                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1916                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1917
1918                 printk(KERN_WARNING
1919                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1920                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1921         }
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1926  * debugging duties.
1927  *
1928  * Interrupts are disabled.
1929  *
1930  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1931  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1932  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1933  *
1934  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1935  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1936  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1937  *
1938  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1939  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1940  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1941  */
1942 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1943                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1944 {
1945         void **object;
1946         struct page *page;
1947         unsigned long flags;
1948         struct page new;
1949         unsigned long counters;
1950
1951         local_irq_save(flags);
1952 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1953         /*
1954          * We may have been preempted and rescheduled on a different
1955          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
1956          * pointer.
1957          */
1958         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1959 #endif
1960
1961         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1962         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1963
1964         page = c->page;
1965         if (!page)
1966                 goto new_slab;
1967
1968         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1969                 goto another_slab;
1970
1971         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1972
1973         do {
1974                 object = page->freelist;
1975                 counters = page->counters;
1976                 new.counters = counters;
1977                 new.inuse = page->objects;
1978                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
1979
1980         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
1981                         object, counters,
1982                         NULL, new.counters,
1983                         "__slab_alloc"));
1984
1985 load_freelist:
1986         VM_BUG_ON(!page->frozen);
1987
1988         if (unlikely(!object))
1989                 goto another_slab;
1990
1991         stat(s, ALLOC_REFILL);
1992
1993         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1994         c->tid = next_tid(c->tid);
1995         local_irq_restore(flags);
1996         return object;
1997
1998 another_slab:
1999         deactivate_slab(s, c);
2000
2001 new_slab:
2002         page = get_partial(s, gfpflags, node);
2003         if (page) {
2004                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
2005                 object = c->freelist;
2006
2007                 if (kmem_cache_debug(s))
2008                         goto debug;
2009                 goto load_freelist;
2010         }
2011
2012         page = new_slab(s, gfpflags, node);
2013
2014         if (page) {
2015                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2016                 if (c->page)
2017                         flush_slab(s, c);
2018
2019                 /*
2020                  * No other reference to the page yet so we can
2021                  * muck around with it freely without cmpxchg
2022                  */
2023                 object = page->freelist;
2024                 page->freelist = NULL;
2025                 page->inuse = page->objects;
2026
2027                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2028                 c->node = page_to_nid(page);
2029                 c->page = page;
2030                 goto load_freelist;
2031         }
2032         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2033                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2034         local_irq_restore(flags);
2035         return NULL;
2036
2037 debug:
2038         if (!object || !alloc_debug_processing(s, page, object, addr))
2039                 goto new_slab;
2040
2041         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2042         deactivate_slab(s, c);
2043         c->page = NULL;
2044         c->node = NUMA_NO_NODE;
2045         local_irq_restore(flags);
2046         return object;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2051  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2052  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2053  *
2054  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2055  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2056  *
2057  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2058  */
2059 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2060                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2061 {
2062         void **object;
2063         struct kmem_cache_cpu *c;
2064         unsigned long tid;
2065
2066         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2067                 return NULL;
2068
2069 redo:
2070
2071         /*
2072          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2073          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2074          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2075          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2076          */
2077         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2078
2079         /*
2080          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2081          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2082          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2083          * linked list in between.
2084          */
2085         tid = c->tid;
2086         barrier();
2087
2088         object = c->freelist;
2089         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
2090
2091                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2092
2093         else {
2094                 /*
2095                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2096                  * operation and if we are on the right processor.
2097                  *
2098                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2099                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2100                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2101                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2102                  *
2103                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2104                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2105                  */
2106                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2107                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2108                                 object, tid,
2109                                 get_freepointer_safe(s, object), next_tid(tid)))) {
2110
2111                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2112                         goto redo;
2113                 }
2114                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2115         }
2116
2117         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2118                 memset(object, 0, s->objsize);
2119
2120         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2121
2122         return object;
2123 }
2124
2125 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2126 {
2127         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2128
2129         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
2130
2131         return ret;
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2134
2135 #ifdef CONFIG_TRACING
2136 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2137 {
2138         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2139         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2140         return ret;
2141 }
2142 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2143
2144 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2145 {
2146         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2147         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2148         return ret;
2149 }
2150 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2151 #endif
2152
2153 #ifdef CONFIG_NUMA
2154 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2155 {
2156         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2157
2158         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2159                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
2160
2161         return ret;
2162 }
2163 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2164
2165 #ifdef CONFIG_TRACING
2166 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2167                                     gfp_t gfpflags,
2168                                     int node, size_t size)
2169 {
2170         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2171
2172         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2173                            size, s->size, gfpflags, node);
2174         return ret;
2175 }
2176 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2177 #endif
2178 #endif
2179
2180 /*
2181  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2182  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2183  *
2184  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2185  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2186  * handling required then we can return immediately.
2187  */
2188 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2189                         void *x, unsigned long addr)
2190 {
2191         void *prior;
2192         void **object = (void *)x;
2193         int was_frozen;
2194         int inuse;
2195         struct page new;
2196         unsigned long counters;
2197         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2198         unsigned long uninitialized_var(flags);
2199
2200         local_irq_save(flags);
2201         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2202
2203         if (kmem_cache_debug(s) && !free_debug_processing(s, page, x, addr))
2204                 goto out_unlock;
2205
2206         do {
2207                 prior = page->freelist;
2208                 counters = page->counters;
2209                 set_freepointer(s, object, prior);
2210                 new.counters = counters;
2211                 was_frozen = new.frozen;
2212                 new.inuse--;
2213                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen && !n) {
2214                         n = get_node(s, page_to_nid(page));
2215                         /*
2216                          * Speculatively acquire the list_lock.
2217                          * If the cmpxchg does not succeed then we may
2218                          * drop the list_lock without any processing.
2219                          *
2220                          * Otherwise the list_lock will synchronize with
2221                          * other processors updating the list of slabs.
2222                          */
2223                         spin_lock(&n->list_lock);
2224                 }
2225                 inuse = new.inuse;
2226
2227         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2228                 prior, counters,
2229                 object, new.counters,
2230                 "__slab_free"));
2231
2232         if (likely(!n)) {
2233                 /*
2234                  * The list lock was not taken therefore no list
2235                  * activity can be necessary.
2236                  */
2237                 if (was_frozen)
2238                         stat(s, FREE_FROZEN);
2239                 goto out_unlock;
2240         }
2241
2242         /*
2243          * was_frozen may have been set after we acquired the list_lock in
2244          * an earlier loop. So we need to check it here again.
2245          */
2246         if (was_frozen)
2247                 stat(s, FREE_FROZEN);
2248         else {
2249                 if (unlikely(!inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2250                         goto slab_empty;
2251
2252                 /*
2253                  * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2254                  * then add it.
2255                  */
2256                 if (unlikely(!prior)) {
2257                         remove_full(s, page);
2258                         add_partial(n, page, 0);
2259                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2260                 }
2261         }
2262
2263         spin_unlock(&n->list_lock);
2264
2265 out_unlock:
2266         local_irq_restore(flags);
2267         return;
2268
2269 slab_empty:
2270         if (prior) {
2271                 /*
2272                  * Slab still on the partial list.
2273                  */
2274                 remove_partial(n, page);
2275                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2276         }
2277
2278         spin_unlock(&n->list_lock);
2279         local_irq_restore(flags);
2280         stat(s, FREE_SLAB);
2281         discard_slab(s, page);
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2286  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2287  *
2288  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2289  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2290  * the item before.
2291  *
2292  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2293  * with all sorts of special processing.
2294  */
2295 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2296                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2297 {
2298         void **object = (void *)x;
2299         struct kmem_cache_cpu *c;
2300         unsigned long tid;
2301
2302         slab_free_hook(s, x);
2303
2304 redo:
2305
2306         /*
2307          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2308          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2309          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2310          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2311          */
2312         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2313
2314         tid = c->tid;
2315         barrier();
2316
2317         if (likely(page == c->page)) {
2318                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2319
2320                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2321                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2322                                 c->freelist, tid,
2323                                 object, next_tid(tid)))) {
2324
2325                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2326                         goto redo;
2327                 }
2328                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2329         } else
2330                 __slab_free(s, page, x, addr);
2331
2332 }
2333
2334 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2335 {
2336         struct page *page;
2337
2338         page = virt_to_head_page(x);
2339
2340         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
2341
2342         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2343 }
2344 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2345
2346 /*
2347  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2348  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2349  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2350  * another.
2351  *
2352  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2353  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2354  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2355  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2356  * locking overhead.
2357  */
2358
2359 /*
2360  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2361  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2362  * and increases the number of allocations possible without having to
2363  * take the list_lock.
2364  */
2365 static int slub_min_order;
2366 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2367 static int slub_min_objects;
2368
2369 /*
2370  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2371  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2372  */
2373 static int slub_nomerge;
2374
2375 /*
2376  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2377  *
2378  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2379  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2380  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2381  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2382  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2383  * would be wasted.
2384  *
2385  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2386  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2387  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2388  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2389  *
2390  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2391  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2392  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2393  * of space in favor of a small page order.
2394  *
2395  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2396  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2397  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2398  * the smallest order which will fit the object.
2399  */
2400 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2401                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2402 {
2403         int order;
2404         int rem;
2405         int min_order = slub_min_order;
2406
2407         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2408                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2409
2410         for (order = max(min_order,
2411                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2412                         order <= max_order; order++) {
2413
2414                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2415
2416                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2417                         continue;
2418
2419                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2420
2421                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2422                         break;
2423
2424         }
2425
2426         return order;
2427 }
2428
2429 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2430 {
2431         int order;
2432         int min_objects;
2433         int fraction;
2434         int max_objects;
2435
2436         /*
2437          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2438          * works by first attempting to generate a layout with
2439          * the best configuration and backing off gradually.
2440          *
2441          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2442          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2443          */
2444         min_objects = slub_min_objects;
2445         if (!min_objects)
2446                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2447         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2448         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2449
2450         while (min_objects > 1) {
2451                 fraction = 16;
2452                 while (fraction >= 4) {
2453                         order = slab_order(size, min_objects,
2454                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2455                         if (order <= slub_max_order)
2456                                 return order;
2457                         fraction /= 2;
2458                 }
2459                 min_objects--;
2460         }
2461
2462         /*
2463          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2464          * lets see if we can place a single object there.
2465          */
2466         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2467         if (order <= slub_max_order)
2468                 return order;
2469
2470         /*
2471          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2472          */
2473         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2474         if (order < MAX_ORDER)
2475                 return order;
2476         return -ENOSYS;
2477 }
2478
2479 /*
2480  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2481  */
2482 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2483                 unsigned long align, unsigned long size)
2484 {
2485         /*
2486          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2487          * suggestion if the object is sufficiently large.
2488          *
2489          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2490          * alignment though. If that is greater then use it.
2491          */
2492         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2493                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2494                 while (size <= ralign / 2)
2495                         ralign /= 2;
2496                 align = max(align, ralign);
2497         }
2498
2499         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2500                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2501
2502         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2503 }
2504
2505 static void
2506 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2507 {
2508         n->nr_partial = 0;
2509         spin_lock_init(&n->list_lock);
2510         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2511 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2512         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2513         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2514         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2515 #endif
2516 }
2517
2518 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2519 {
2520         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2521                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2522
2523         /*
2524          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2525          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2526          */
2527         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2528                                      2 * sizeof(void *));
2529
2530         if (!s->cpu_slab)
2531                 return 0;
2532
2533         init_kmem_cache_cpus(s);
2534
2535         return 1;
2536 }
2537
2538 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2539
2540 /*
2541  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2542  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2543  * possible.
2544  *
2545  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2546  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2547  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2548  */
2549 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2550 {
2551         struct page *page;
2552         struct kmem_cache_node *n;
2553
2554         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2555
2556         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2557
2558         BUG_ON(!page);
2559         if (page_to_nid(page) != node) {
2560                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2561                                 "node %d\n", node);
2562                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2563                                 "in order to be able to continue\n");
2564         }
2565
2566         n = page->freelist;
2567         BUG_ON(!n);
2568         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2569         page->inuse++;
2570         page->frozen = 0;
2571         kmem_cache_node->node[node] = n;
2572 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2573         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2574         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2575 #endif
2576         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2577         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2578
2579         add_partial(n, page, 0);
2580 }
2581
2582 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2583 {
2584         int node;
2585
2586         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2587                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2588
2589                 if (n)
2590                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2591
2592                 s->node[node] = NULL;
2593         }
2594 }
2595
2596 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2597 {
2598         int node;
2599
2600         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2601                 struct kmem_cache_node *n;
2602
2603                 if (slab_state == DOWN) {
2604                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2605                         continue;
2606                 }
2607                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2608                                                 GFP_KERNEL, node);
2609
2610                 if (!n) {
2611                         free_kmem_cache_nodes(s);
2612                         return 0;
2613                 }
2614
2615                 s->node[node] = n;
2616                 init_kmem_cache_node(n, s);
2617         }
2618         return 1;
2619 }
2620
2621 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2622 {
2623         if (min < MIN_PARTIAL)
2624                 min = MIN_PARTIAL;
2625         else if (min > MAX_PARTIAL)
2626                 min = MAX_PARTIAL;
2627         s->min_partial = min;
2628 }
2629
2630 /*
2631  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2632  * a slab object.
2633  */
2634 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2635 {
2636         unsigned long flags = s->flags;
2637         unsigned long size = s->objsize;
2638         unsigned long align = s->align;
2639         int order;
2640
2641         /*
2642          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2643          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2644          * the possible location of the free pointer.
2645          */
2646         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2647
2648 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2649         /*
2650          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2651          * the slab may touch the object after free or before allocation
2652          * then we should never poison the object itself.
2653          */
2654         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2655                         !s->ctor)
2656                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2657         else
2658                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2659
2660
2661         /*
2662          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2663          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2664          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2665          */
2666         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2667                 size += sizeof(void *);
2668 #endif
2669
2670         /*
2671          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2672          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2673          */
2674         s->inuse = size;
2675
2676         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2677                 s->ctor)) {
2678                 /*
2679                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2680                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2681                  * kmem_cache_free.
2682                  *
2683                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2684                  * destructor or are poisoning the objects.
2685                  */
2686                 s->offset = size;
2687                 size += sizeof(void *);
2688         }
2689
2690 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2691         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2692                 /*
2693                  * Need to store information about allocs and frees after
2694                  * the object.
2695                  */
2696                 size += 2 * sizeof(struct track);
2697
2698         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2699                 /*
2700                  * Add some empty padding so that we can catch
2701                  * overwrites from earlier objects rather than let
2702                  * tracking information or the free pointer be
2703                  * corrupted if a user writes before the start
2704                  * of the object.
2705                  */
2706                 size += sizeof(void *);
2707 #endif
2708
2709         /*
2710          * Determine the alignment based on various parameters that the
2711          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2712          * on bootup.
2713          */
2714         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2715         s->align = align;
2716
2717         /*
2718          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2719          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2720          * each object to conform to the alignment.
2721          */
2722         size = ALIGN(size, align);
2723         s->size = size;
2724         if (forced_order >= 0)
2725                 order = forced_order;
2726         else
2727                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2728
2729         if (order < 0)
2730                 return 0;
2731
2732         s->allocflags = 0;
2733         if (order)
2734                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2735
2736         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2737                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2738
2739         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2740                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2741
2742         /*
2743          * Determine the number of objects per slab
2744          */
2745         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2746         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2747         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2748                 s->max = s->oo;
2749
2750         return !!oo_objects(s->oo);
2751
2752 }
2753
2754 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2755                 const char *name, size_t size,
2756                 size_t align, unsigned long flags,
2757                 void (*ctor)(void *))
2758 {
2759         memset(s, 0, kmem_size);
2760         s->name = name;
2761         s->ctor = ctor;
2762         s->objsize = size;
2763         s->align = align;
2764         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2765         s->reserved = 0;
2766
2767         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2768                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
2769
2770         if (!calculate_sizes(s, -1))
2771                 goto error;
2772         if (disable_higher_order_debug) {
2773                 /*
2774                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2775                  * order increased.
2776                  */
2777                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2778                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2779                         s->offset = 0;
2780                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2781                                 goto error;
2782                 }
2783         }
2784
2785 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
2786         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
2787                 /* Enable fast mode */
2788                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
2789 #endif
2790
2791         /*
2792          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2793          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2794          */
2795         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2796         s->refcount = 1;
2797 #ifdef CONFIG_NUMA
2798         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2799 #endif
2800         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2801                 goto error;
2802
2803         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2804                 return 1;
2805
2806         free_kmem_cache_nodes(s);
2807 error:
2808         if (flags & SLAB_PANIC)
2809                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2810                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2811                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2812                         s->offset, flags);
2813         return 0;
2814 }
2815
2816 /*
2817  * Determine the size of a slab object
2818  */
2819 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2820 {
2821         return s->objsize;
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2824
2825 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2826                                                         const char *text)
2827 {
2828 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2829         void *addr = page_address(page);
2830         void *p;
2831         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2832                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2833         if (!map)
2834                 return;
2835         slab_err(s, page, "%s", text);
2836         slab_lock(page);
2837
2838         get_map(s, page, map);
2839         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2840
2841                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2842                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2843                                                         p, p - addr);
2844                         print_tracking(s, p);
2845                 }
2846         }
2847         slab_unlock(page);
2848         kfree(map);
2849 #endif
2850 }
2851
2852 /*
2853  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2854  */
2855 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2856 {
2857         unsigned long flags;
2858         struct page *page, *h;
2859
2860         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2861         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2862                 if (!page->inuse) {
2863                         remove_partial(n, page);
2864                         discard_slab(s, page);
2865                 } else {
2866                         list_slab_objects(s, page,
2867                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2868                 }
2869         }
2870         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Release all resources used by a slab cache.
2875  */
2876 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2877 {
2878         int node;
2879
2880         flush_all(s);
2881         free_percpu(s->cpu_slab);
2882         /* Attempt to free all objects */
2883         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2884                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2885
2886                 free_partial(s, n);
2887                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2888                         return 1;
2889         }
2890         free_kmem_cache_nodes(s);
2891         return 0;
2892 }
2893
2894 /*
2895  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2896  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2897  */
2898 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2899 {
2900         down_write(&slub_lock);
2901         s->refcount--;
2902         if (!s->refcount) {
2903                 list_del(&s->list);
2904                 if (kmem_cache_close(s)) {
2905                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2906                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2907                         dump_stack();
2908                 }
2909                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2910                         rcu_barrier();
2911                 sysfs_slab_remove(s);
2912         }
2913         up_write(&slub_lock);
2914 }
2915 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2916
2917 /********************************************************************
2918  *              Kmalloc subsystem
2919  *******************************************************************/
2920
2921 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2922 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2923
2924 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2925
2926 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2927 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2928 #endif
2929
2930 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2931 {
2932         get_option(&str, &slub_min_order);
2933
2934         return 1;
2935 }
2936
2937 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2938
2939 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2940 {
2941         get_option(&str, &slub_max_order);
2942         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2943
2944         return 1;
2945 }
2946
2947 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2948
2949 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2950 {
2951         get_option(&str, &slub_min_objects);
2952
2953         return 1;
2954 }
2955
2956 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2957
2958 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2959 {
2960         slub_nomerge = 1;
2961         return 1;
2962 }
2963
2964 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2965
2966 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2967                                                 int size, unsigned int flags)
2968 {
2969         struct kmem_cache *s;
2970
2971         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2972
2973         /*
2974          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2975          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2976          */
2977         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2978                                                                 flags, NULL))
2979                 goto panic;
2980
2981         list_add(&s->list, &slab_caches);
2982         return s;
2983
2984 panic:
2985         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2986         return NULL;
2987 }
2988
2989 /*
2990  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2991  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2992  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2993  * fls.
2994  */
2995 static s8 size_index[24] = {
2996         3,      /* 8 */
2997         4,      /* 16 */
2998         5,      /* 24 */
2999         5,      /* 32 */
3000         6,      /* 40 */
3001         6,      /* 48 */
3002         6,      /* 56 */
3003         6,      /* 64 */
3004         1,      /* 72 */
3005         1,      /* 80 */
3006         1,      /* 88 */
3007         1,      /* 96 */
3008         7,      /* 104 */
3009         7,      /* 112 */
3010         7,      /* 120 */
3011         7,      /* 128 */
3012         2,      /* 136 */
3013         2,      /* 144 */
3014         2,      /* 152 */
3015         2,      /* 160 */
3016         2,      /* 168 */
3017         2,      /* 176 */
3018         2,      /* 184 */
3019         2       /* 192 */
3020 };
3021
3022 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
3023 {
3024         return (bytes - 1) / 8;
3025 }
3026
3027 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
3028 {
3029         int index;
3030
3031         if (size <= 192) {
3032                 if (!size)
3033                         return ZERO_SIZE_PTR;
3034
3035                 index = size_index[size_index_elem(size)];
3036         } else
3037                 index = fls(size - 1);
3038
3039 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3040         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
3041                 return kmalloc_dma_caches[index];
3042
3043 #endif
3044         return kmalloc_caches[index];
3045 }
3046
3047 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3048 {
3049         struct kmem_cache *s;
3050         void *ret;
3051
3052         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3053                 return kmalloc_large(size, flags);
3054
3055         s = get_slab(size, flags);
3056
3057         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3058                 return s;
3059
3060         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
3061
3062         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3063
3064         return ret;
3065 }
3066 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3067
3068 #ifdef CONFIG_NUMA
3069 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3070 {
3071         struct page *page;
3072         void *ptr = NULL;
3073
3074         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3075         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3076         if (page)
3077                 ptr = page_address(page);
3078
3079         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3080         return ptr;
3081 }
3082
3083 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3084 {
3085         struct kmem_cache *s;
3086         void *ret;
3087
3088         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3089                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3090
3091                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3092                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3093                                    flags, node);
3094
3095                 return ret;
3096         }
3097
3098         s = get_slab(size, flags);
3099
3100         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3101                 return s;
3102
3103         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
3104
3105         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3106
3107         return ret;
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3110 #endif
3111
3112 size_t ksize(const void *object)
3113 {
3114         struct page *page;
3115
3116         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3117                 return 0;
3118
3119         page = virt_to_head_page(object);
3120
3121         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3122                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3123                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3124         }
3125
3126         return slab_ksize(page->slab);
3127 }
3128 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3129
3130 void kfree(const void *x)
3131 {
3132         struct page *page;
3133         void *object = (void *)x;
3134
3135         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3136
3137         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3138                 return;
3139
3140         page = virt_to_head_page(x);
3141         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3142                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3143                 kmemleak_free(x);
3144                 put_page(page);
3145                 return;
3146         }
3147         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
3148 }
3149 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3150
3151 /*
3152  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3153  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3154  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3155  * and thus they can be removed from the partial lists.
3156  *
3157  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3158  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3159  * are freed in them.
3160  */
3161 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3162 {
3163         int node;
3164         int i;
3165         struct kmem_cache_node *n;
3166         struct page *page;
3167         struct page *t;
3168         int objects = oo_objects(s->max);
3169         struct list_head *slabs_by_inuse =
3170                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3171         unsigned long flags;
3172
3173         if (!slabs_by_inuse)
3174                 return -ENOMEM;
3175
3176         flush_all(s);
3177         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3178                 n = get_node(s, node);
3179
3180                 if (!n->nr_partial)
3181                         continue;
3182
3183                 for (i = 0; i < objects; i++)
3184                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3185
3186                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3187
3188                 /*
3189                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3190                  *
3191                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3192                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3193                  */
3194                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3195                         if (!page->inuse) {
3196                                 remove_partial(n, page);
3197                                 discard_slab(s, page);
3198                         } else {
3199                                 list_move(&page->lru,
3200                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
3201                         }
3202                 }
3203
3204                 /*
3205                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3206                  * first and the least used slabs at the end.
3207                  */
3208                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
3209                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3210
3211                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3212         }
3213
3214         kfree(slabs_by_inuse);
3215         return 0;
3216 }
3217 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3218
3219 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3220 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3221 {
3222         struct kmem_cache *s;
3223
3224         down_read(&slub_lock);
3225         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3226                 kmem_cache_shrink(s);
3227         up_read(&slub_lock);
3228
3229         return 0;
3230 }
3231
3232 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3233 {
3234         struct kmem_cache_node *n;
3235         struct kmem_cache *s;
3236         struct memory_notify *marg = arg;
3237         int offline_node;
3238
3239         offline_node = marg->status_change_nid;
3240
3241         /*
3242          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3243          * for it yet.
3244          */
3245         if (offline_node < 0)
3246                 return;
3247
3248         down_read(&slub_lock);
3249         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3250                 n = get_node(s, offline_node);
3251                 if (n) {
3252                         /*
3253                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3254                          * that is going down. We were unable to free them,
3255                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3256                          * callback. So, we must fail.
3257                          */
3258                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3259
3260                         s->node[offline_node] = NULL;
3261                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3262                 }
3263         }
3264         up_read(&slub_lock);
3265 }
3266
3267 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3268 {
3269         struct kmem_cache_node *n;
3270         struct kmem_cache *s;
3271         struct memory_notify *marg = arg;
3272         int nid = marg->status_change_nid;
3273         int ret = 0;
3274
3275         /*
3276          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3277          * already created. Nothing to do.
3278          */
3279         if (nid < 0)
3280                 return 0;
3281
3282         /*
3283          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3284          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3285          * online.
3286          */
3287         down_read(&slub_lock);
3288         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3289                 /*
3290                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3291                  *      since memory is not yet available from the node that
3292                  *      is brought up.
3293                  */
3294                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3295                 if (!n) {
3296                         ret = -ENOMEM;
3297                         goto out;
3298                 }
3299                 init_kmem_cache_node(n, s);
3300                 s->node[nid] = n;
3301         }
3302 out:
3303         up_read(&slub_lock);
3304         return ret;
3305 }
3306
3307 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3308                                 unsigned long action, void *arg)
3309 {
3310         int ret = 0;
3311
3312         switch (action) {
3313         case MEM_GOING_ONLINE:
3314                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3315                 break;
3316         case MEM_GOING_OFFLINE:
3317                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3318                 break;
3319         case MEM_OFFLINE:
3320         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3321                 slab_mem_offline_callback(arg);
3322                 break;
3323         case MEM_ONLINE:
3324         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3325                 break;
3326         }
3327         if (ret)
3328                 ret = notifier_from_errno(ret);
3329         else
3330                 ret = NOTIFY_OK;
3331         return ret;
3332 }
3333
3334 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3335
3336 /********************************************************************
3337  *                      Basic setup of slabs
3338  *******************************************************************/
3339
3340 /*
3341  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3342  * the page allocator
3343  */
3344
3345 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
3346 {
3347         int node;
3348
3349         list_add(&s->list, &slab_caches);
3350         s->refcount = -1;
3351
3352         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3353                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3354                 struct page *p;
3355
3356                 if (n) {
3357                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3358                                 p->slab = s;
3359
3360 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3361                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3362                                 p->slab = s;
3363 #endif
3364                 }
3365         }
3366 }
3367
3368 void __init kmem_cache_init(void)
3369 {
3370         int i;
3371         int caches = 0;
3372         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3373         int order;
3374         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3375         unsigned long kmalloc_size;
3376
3377         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3378                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3379
3380         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3381         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3382         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3383         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3384
3385         /*
3386          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3387          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3388          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3389          */
3390         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3391
3392         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3393                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3394                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3395
3396         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3397
3398         /* Able to allocate the per node structures */
3399         slab_state = PARTIAL;
3400
3401         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3402         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3403                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3404         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3405         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3406
3407         /*
3408          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3409          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3410          * update any list pointers.
3411          */
3412         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3413
3414         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3415         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3416
3417         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3418
3419         caches++;
3420         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3421         caches++;
3422         /* Free temporary boot structure */
3423         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3424
3425         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3426
3427         /*
3428          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3429          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3430          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3431          *
3432          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3433          * handle the index determination for the smaller caches.
3434          *
3435          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3436          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3437          */
3438         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3439                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3440
3441         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3442                 int elem = size_index_elem(i);
3443                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3444                         break;
3445                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3446         }
3447
3448         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3449                 /*
3450                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3451                  * is 64 byte.
3452                  */
3453                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3454                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3455         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3456                 /*
3457                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3458                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3459                  * instead.
3460                  */
3461                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3462                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3463         }
3464
3465         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3466         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3467                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3468                 caches++;
3469         }
3470
3471         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3472                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3473                 caches++;
3474         }
3475
3476         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3477                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3478                 caches++;
3479         }
3480
3481         slab_state = UP;
3482
3483         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3484         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3485                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3486                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3487         }
3488
3489         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3490                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3491                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3492         }
3493
3494         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3495                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3496
3497                 BUG_ON(!s);
3498                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3499         }
3500
3501 #ifdef CONFIG_SMP
3502         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3503 #endif
3504
3505 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3506         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3507                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3508
3509                 if (s && s->size) {
3510                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3511                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3512
3513                         BUG_ON(!name);
3514                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3515                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3516                 }
3517         }
3518 #endif
3519         printk(KERN_INFO
3520                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3521                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3522                 caches, cache_line_size(),
3523                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3524                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3525 }
3526
3527 void __init kmem_cache_init_late(void)
3528 {
3529 }
3530
3531 /*
3532  * Find a mergeable slab cache
3533  */
3534 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3535 {
3536         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3537                 return 1;
3538
3539         if (s->ctor)
3540                 return 1;
3541
3542         /*
3543          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3544          */
3545         if (s->refcount < 0)
3546                 return 1;
3547
3548         return 0;
3549 }
3550
3551 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3552                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3553                 void (*ctor)(void *))
3554 {
3555         struct kmem_cache *s;
3556
3557         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3558                 return NULL;
3559
3560         if (ctor)
3561                 return NULL;
3562
3563         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3564         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3565         size = ALIGN(size, align);
3566         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3567
3568         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3569                 if (slab_unmergeable(s))
3570                         continue;
3571
3572                 if (size > s->size)
3573                         continue;
3574
3575                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3576                                 continue;
3577                 /*
3578                  * Check if alignment is compatible.
3579                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3580                  */
3581                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3582                         continue;
3583
3584                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3585                         continue;
3586
3587                 return s;
3588         }
3589         return NULL;
3590 }
3591
3592 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3593                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3594 {
3595         struct kmem_cache *s;
3596         char *n;
3597
3598         if (WARN_ON(!name))
3599                 return NULL;
3600
3601         down_write(&slub_lock);
3602         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3603         if (s) {
3604                 s->refcount++;
3605                 /*
3606                  * Adjust the object sizes so that we clear
3607                  * the complete object on kzalloc.
3608                  */
3609                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3610                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3611
3612                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3613                         s->refcount--;
3614                         goto err;
3615                 }
3616                 up_write(&slub_lock);
3617                 return s;
3618         }
3619
3620         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3621         if (!n)
3622                 goto err;
3623
3624         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3625         if (s) {
3626                 if (kmem_cache_open(s, n,
3627                                 size, align, flags, ctor)) {
3628                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3629                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3630                                 list_del(&s->list);
3631                                 kfree(n);
3632                                 kfree(s);
3633                                 goto err;
3634                         }
3635                         up_write(&slub_lock);
3636                         return s;
3637                 }
3638                 kfree(n);
3639                 kfree(s);
3640         }
3641 err:
3642         up_write(&slub_lock);
3643
3644         if (flags & SLAB_PANIC)
3645                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3646         else
3647                 s = NULL;
3648         return s;
3649 }
3650 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3651
3652 #ifdef CONFIG_SMP
3653 /*
3654  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3655  * necessary.
3656  */
3657 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3658                 unsigned long action, void *hcpu)
3659 {
3660         long cpu = (long)hcpu;
3661         struct kmem_cache *s;
3662         unsigned long flags;
3663
3664         switch (action) {
3665         case CPU_UP_CANCELED:
3666         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3667         case CPU_DEAD:
3668         case CPU_DEAD_FROZEN:
3669                 down_read(&slub_lock);
3670                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3671                         local_irq_save(flags);
3672                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3673                         local_irq_restore(flags);
3674                 }
3675                 up_read(&slub_lock);
3676                 break;
3677         default:
3678                 break;
3679         }
3680         return NOTIFY_OK;
3681 }
3682
3683 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3684         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3685 };
3686
3687 #endif
3688
3689 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3690 {
3691         struct kmem_cache *s;
3692         void *ret;
3693
3694         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3695                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3696
3697         s = get_slab(size, gfpflags);
3698
3699         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3700                 return s;
3701
3702         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3703
3704         /* Honor the call site pointer we received. */
3705         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3706
3707         return ret;
3708 }
3709
3710 #ifdef CONFIG_NUMA
3711 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3712                                         int node, unsigned long caller)
3713 {
3714         struct kmem_cache *s;
3715         void *ret;
3716
3717         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3718                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3719
3720                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3721                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3722                                    gfpflags, node);
3723
3724                 return ret;
3725         }
3726
3727         s = get_slab(size, gfpflags);
3728
3729         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3730                 return s;
3731
3732         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3733
3734         /* Honor the call site pointer we received. */
3735         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3736
3737         return ret;
3738 }
3739 #endif
3740
3741 #ifdef CONFIG_SYSFS
3742 static int count_inuse(struct page *page)
3743 {
3744         return page->inuse;
3745 }
3746
3747 static int count_total(struct page *page)
3748 {
3749         return page->objects;
3750 }
3751 #endif
3752
3753 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3754 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3755                                                 unsigned long *map)
3756 {
3757         void *p;
3758         void *addr = page_address(page);
3759
3760         if (!check_slab(s, page) ||
3761                         !on_freelist(s, page, NULL))
3762                 return 0;
3763
3764         /* Now we know that a valid freelist exists */
3765         bitmap_zero(map, page->objects);
3766
3767         get_map(s, page, map);
3768         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3769                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3770                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3771                                 return 0;
3772         }
3773
3774         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3775                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3776                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3777                                 return 0;
3778         return 1;
3779 }
3780
3781 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3782                                                 unsigned long *map)
3783 {
3784         slab_lock(page);
3785         validate_slab(s, page, map);
3786         slab_unlock(page);
3787 }
3788
3789 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3790                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3791 {
3792         unsigned long count = 0;
3793         struct page *page;
3794         unsigned long flags;
3795
3796         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3797
3798         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3799                 validate_slab_slab(s, page, map);
3800                 count++;
3801         }
3802         if (count != n->nr_partial)
3803                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3804                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3805
3806         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3807                 goto out;
3808
3809         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3810                 validate_slab_slab(s, page, map);
3811                 count++;
3812         }
3813         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3814                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3815                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3816                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3817
3818 out:
3819         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3820         return count;
3821 }
3822
3823 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3824 {
3825         int node;
3826         unsigned long count = 0;
3827         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3828                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3829
3830         if (!map)
3831                 return -ENOMEM;
3832
3833         flush_all(s);
3834         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3835                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3836
3837                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3838         }
3839         kfree(map);
3840         return count;
3841 }
3842 /*
3843  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3844  * and freed.
3845  */
3846
3847 struct location {
3848         unsigned long count;
3849         unsigned long addr;
3850         long long sum_time;
3851         long min_time;
3852         long max_time;
3853         long min_pid;
3854         long max_pid;
3855         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3856         nodemask_t nodes;
3857 };
3858
3859 struct loc_track {
3860         unsigned long max;
3861         unsigned long count;
3862         struct location *loc;
3863 };
3864
3865 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3866 {
3867         if (t->max)
3868                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3869                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3870 }
3871
3872 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3873 {
3874         struct location *l;
3875         int order;
3876
3877         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3878
3879         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3880         if (!l)
3881                 return 0;
3882
3883         if (t->count) {
3884                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3885                 free_loc_track(t);
3886         }
3887         t->max = max;
3888         t->loc = l;
3889         return 1;
3890 }
3891
3892 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3893                                 const struct track *track)
3894 {
3895         long start, end, pos;
3896         struct location *l;
3897         unsigned long caddr;
3898         unsigned long age = jiffies - track->when;
3899
3900         start = -1;
3901         end = t->count;
3902
3903         for ( ; ; ) {
3904                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3905
3906                 /*
3907                  * There is nothing at "end". If we end up there
3908                  * we need to add something to before end.
3909                  */
3910                 if (pos == end)
3911                         break;
3912
3913                 caddr = t->loc[pos].addr;
3914                 if (track->addr == caddr) {
3915
3916                         l = &t->loc[pos];
3917                         l->count++;
3918                         if (track->when) {
3919                                 l->sum_time += age;
3920                                 if (age < l->min_time)
3921                                         l->min_time = age;
3922                                 if (age > l->max_time)
3923                                         l->max_time = age;
3924
3925                                 if (track->pid < l->min_pid)
3926                                         l->min_pid = track->pid;
3927                                 if (track->pid > l->max_pid)
3928                                         l->max_pid = track->pid;
3929
3930                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3931                                                 to_cpumask(l->cpus));
3932                         }
3933                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3934                         return 1;
3935                 }
3936
3937                 if (track->addr < caddr)
3938                         end = pos;
3939                 else
3940                         start = pos;
3941         }
3942
3943         /*
3944          * Not found. Insert new tracking element.
3945          */
3946         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3947                 return 0;
3948
3949         l = t->loc + pos;
3950         if (pos < t->count)
3951                 memmove(l + 1, l,
3952                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3953         t->count++;
3954         l->count = 1;
3955         l->addr = track->addr;
3956         l->sum_time = age;
3957         l->min_time = age;
3958         l->max_time = age;
3959         l->min_pid = track->pid;
3960         l->max_pid = track->pid;
3961         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3962         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3963         nodes_clear(l->nodes);
3964         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3965         return 1;
3966 }
3967
3968 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3969                 struct page *page, enum track_item alloc,
3970                 unsigned long *map)
3971 {
3972         void *addr = page_address(page);
3973         void *p;
3974
3975         bitmap_zero(map, page->objects);
3976         get_map(s, page, map);
3977
3978         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3979                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3980                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3981 }
3982
3983 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3984                                         enum track_item alloc)
3985 {
3986         int len = 0;
3987         unsigned long i;
3988         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3989         int node;
3990         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3991                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3992
3993         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3994                                      GFP_TEMPORARY)) {
3995                 kfree(map);
3996                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3997         }
3998         /* Push back cpu slabs */
3999         flush_all(s);
4000
4001         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4002                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4003                 unsigned long flags;
4004                 struct page *page;
4005
4006                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4007                         continue;
4008
4009                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4010                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4011                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4012                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4013                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4014                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4015         }
4016
4017         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4018                 struct location *l = &t.loc[i];
4019
4020                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4021                         break;
4022                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4023
4024                 if (l->addr)
4025                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4026                 else
4027                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4028
4029                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4030                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4031                                 l->min_time,
4032                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4033                                 l->max_time);
4034                 } else
4035                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4036                                 l->min_time);
4037
4038                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4039                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4040                                 l->min_pid, l->max_pid);
4041                 else
4042                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4043                                 l->min_pid);
4044
4045                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4046                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4047                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4048                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4049                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4050                                                  to_cpumask(l->cpus));
4051                 }
4052
4053                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4054                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4055                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4056                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4057                                         l->nodes);
4058                 }
4059
4060                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4061         }
4062
4063         free_loc_track(&t);
4064         kfree(map);
4065         if (!t.count)
4066                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4067         return len;
4068 }
4069 #endif
4070
4071 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4072 static void resiliency_test(void)
4073 {
4074         u8 *p;
4075
4076         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
4077
4078         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4079         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4080         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4081
4082         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4083         p[16] = 0x12;
4084         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4085                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4086
4087         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4088
4089         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4090         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4091         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4092         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4093                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4094         printk(KERN_ERR
4095                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4096
4097         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4098         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4099         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4100         *p = 0x56;
4101         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4102                                                                         p);
4103         printk(KERN_ERR
4104                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4105         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4106
4107         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4108         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4109         kfree(p);
4110         *p = 0x78;
4111         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4112         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4113
4114         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4115         kfree(p);
4116         p[50] = 0x9a;
4117         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4118                         p);
4119         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4120
4121         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4122         kfree(p);
4123         p[512] = 0xab;
4124         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4125         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4126 }
4127 #else
4128 #ifdef CONFIG_SYSFS
4129 static void resiliency_test(void) {};
4130 #endif
4131 #endif
4132
4133 #ifdef CONFIG_SYSFS
4134 enum slab_stat_type {
4135         SL_ALL,                 /* All slabs */
4136         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4137         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4138         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4139         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4140 };
4141
4142 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4143 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4144 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4145 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4146 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4147
4148 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4149                             char *buf, unsigned long flags)
4150 {
4151         unsigned long total = 0;
4152         int node;
4153         int x;
4154         unsigned long *nodes;
4155         unsigned long *per_cpu;
4156
4157         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4158         if (!nodes)
4159                 return -ENOMEM;
4160         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4161
4162         if (flags & SO_CPU) {
4163                 int cpu;
4164
4165                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4166                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4167
4168                         if (!c || c->node < 0)
4169                                 continue;
4170
4171                         if (c->page) {
4172                                         if (flags & SO_TOTAL)
4173                                                 x = c->page->objects;
4174                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4175                                         x = c->page->inuse;
4176                                 else
4177                                         x = 1;
4178
4179                                 total += x;
4180                                 nodes[c->node] += x;
4181                         }
4182                         per_cpu[c->node]++;
4183                 }
4184         }
4185
4186         lock_memory_hotplug();
4187 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4188         if (flags & SO_ALL) {
4189                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4190                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4191
4192                 if (flags & SO_TOTAL)
4193                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4194                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4195                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4196                                 count_partial(n, count_free);
4197
4198                         else
4199                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4200                         total += x;
4201                         nodes[node] += x;
4202                 }
4203
4204         } else
4205 #endif
4206         if (flags & SO_PARTIAL) {
4207                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4208                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4209
4210                         if (flags & SO_TOTAL)
4211                                 x = count_partial(n, count_total);
4212                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4213                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4214                         else
4215                                 x = n->nr_partial;
4216                         total += x;
4217                         nodes[node] += x;
4218                 }
4219         }
4220         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4221 #ifdef CONFIG_NUMA
4222         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4223                 if (nodes[node])
4224                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4225                                         node, nodes[node]);
4226 #endif
4227         unlock_memory_hotplug();
4228         kfree(nodes);
4229         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4230 }
4231
4232 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4233 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4234 {
4235         int node;
4236
4237         for_each_online_node(node) {
4238                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4239
4240                 if (!n)
4241                         continue;
4242
4243                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4244                         return 1;
4245         }
4246         return 0;
4247 }
4248 #endif
4249
4250 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4251 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
4252
4253 struct slab_attribute {
4254         struct attribute attr;
4255         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4256         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4257 };
4258
4259 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4260         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
4261
4262 #define SLAB_ATTR(_name) \
4263         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4264         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
4265
4266 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4267 {
4268         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4269 }
4270 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4271
4272 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4273 {
4274         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4275 }
4276 SLAB_ATTR_RO(align);
4277
4278 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4279 {
4280         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
4281 }
4282 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4283
4284 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4285 {
4286         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4287 }
4288 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4289
4290 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4291                                 const char *buf, size_t length)
4292 {
4293         unsigned long order;
4294         int err;
4295
4296         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4297         if (err)
4298                 return err;
4299
4300         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4301                 return -EINVAL;
4302
4303         calculate_sizes(s, order);
4304         return length;
4305 }
4306
4307 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4308 {
4309         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4310 }
4311 SLAB_ATTR(order);
4312
4313 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4314 {
4315         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4316 }
4317
4318 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4319                                  size_t length)
4320 {
4321         unsigned long min;
4322         int err;
4323
4324         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4325         if (err)
4326                 return err;
4327
4328         set_min_partial(s, min);
4329         return length;
4330 }
4331 SLAB_ATTR(min_partial);
4332
4333 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4334 {
4335         if (!s->ctor)
4336                 return 0;
4337         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4338 }
4339 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4340
4341 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4342 {
4343         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4344 }
4345 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4346
4347 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4348 {
4349         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4350 }
4351 SLAB_ATTR_RO(partial);
4352
4353 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4354 {
4355         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4356 }
4357 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4358
4359 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4360 {
4361         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4362 }
4363 SLAB_ATTR_RO(objects);
4364
4365 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4366 {
4367         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4368 }
4369 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4370
4371 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4372 {
4373         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4374 }
4375
4376 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4377                                 const char *buf, size_t length)
4378 {
4379         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4380         if (buf[0] == '1')
4381                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4382         return length;
4383 }
4384 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4385
4386 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4387 {
4388         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4389 }
4390 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4391
4392 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4393 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4394 {
4395         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4396 }
4397 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4398 #endif
4399
4400 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4401 {
4402         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4403 }
4404 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4405
4406 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4407 {
4408         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4409 }
4410 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4411
4412 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4413 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4414 {
4415         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4416 }
4417 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4418
4419 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4420 {
4421         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4422 }
4423 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4424
4425 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4426 {
4427         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4428 }
4429
4430 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4431                                 const char *buf, size_t length)
4432 {
4433         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4434         if (buf[0] == '1') {
4435                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4436                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4437         }
4438         return length;
4439 }
4440 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4441
4442 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4443 {
4444         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4445 }
4446
4447 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4448                                                         size_t length)
4449 {
4450         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4451         if (buf[0] == '1') {
4452                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4453                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4454         }
4455         return length;
4456 }
4457 SLAB_ATTR(trace);
4458
4459 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4460 {
4461         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4462 }
4463
4464 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4465                                 const char *buf, size_t length)
4466 {
4467         if (any_slab_objects(s))
4468                 return -EBUSY;
4469
4470         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4471         if (buf[0] == '1') {
4472                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4473                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4474         }
4475         calculate_sizes(s, -1);
4476         return length;
4477 }
4478 SLAB_ATTR(red_zone);
4479
4480 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4481 {
4482         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4483 }
4484
4485 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4486                                 const char *buf, size_t length)
4487 {
4488         if (any_slab_objects(s))
4489                 return -EBUSY;
4490
4491         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4492         if (buf[0] == '1') {
4493                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4494                 s->flags |= SLAB_POISON;
4495         }
4496         calculate_sizes(s, -1);
4497         return length;
4498 }
4499 SLAB_ATTR(poison);
4500
4501 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4502 {
4503         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4504 }
4505
4506 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4507                                 const char *buf, size_t length)
4508 {
4509         if (any_slab_objects(s))
4510                 return -EBUSY;
4511
4512         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4513         if (buf[0] == '1') {
4514                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4515                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4516         }
4517         calculate_sizes(s, -1);
4518         return length;
4519 }
4520 SLAB_ATTR(store_user);
4521
4522 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4523 {
4524         return 0;
4525 }
4526
4527 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4528                         const char *buf, size_t length)
4529 {
4530         int ret = -EINVAL;
4531
4532         if (buf[0] == '1') {
4533                 ret = validate_slab_cache(s);
4534                 if (ret >= 0)
4535                         ret = length;
4536         }
4537         return ret;
4538 }
4539 SLAB_ATTR(validate);
4540
4541 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4542 {
4543         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4544                 return -ENOSYS;
4545         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4546 }
4547 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4548
4549 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4550 {
4551         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4552                 return -ENOSYS;
4553         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4554 }
4555 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4556 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4557
4558 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4559 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4560 {
4561         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4562 }
4563
4564 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4565                                                         size_t length)
4566 {
4567         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4568         if (buf[0] == '1')
4569                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4570         return length;
4571 }
4572 SLAB_ATTR(failslab);
4573 #endif
4574
4575 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4576 {
4577         return 0;
4578 }
4579
4580 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4581                         const char *buf, size_t length)
4582 {
4583         if (buf[0] == '1') {
4584                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4585
4586                 if (rc)
4587                         return rc;
4588         } else
4589                 return -EINVAL;
4590         return length;
4591 }
4592 SLAB_ATTR(shrink);
4593
4594 #ifdef CONFIG_NUMA
4595 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4596 {
4597         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4598 }
4599
4600 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4601                                 const char *buf, size_t length)
4602 {
4603         unsigned long ratio;
4604         int err;
4605
4606         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4607         if (err)
4608                 return err;
4609
4610         if (ratio <= 100)
4611                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4612
4613         return length;
4614 }
4615 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4616 #endif
4617
4618 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4619 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4620 {
4621         unsigned long sum  = 0;
4622         int cpu;
4623         int len;
4624         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4625
4626         if (!data)
4627                 return -ENOMEM;
4628
4629         for_each_online_cpu(cpu) {
4630                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4631
4632                 data[cpu] = x;
4633                 sum += x;
4634         }
4635
4636         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4637
4638 #ifdef CONFIG_SMP
4639         for_each_online_cpu(cpu) {
4640                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4641                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4642         }
4643 #endif
4644         kfree(data);
4645         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4646 }
4647
4648 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4649 {
4650         int cpu;
4651
4652         for_each_online_cpu(cpu)
4653                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4654 }
4655
4656 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4657 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4658 {                                                               \
4659         return show_stat(s, buf, si);                           \
4660 }                                                               \
4661 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4662                                 const char *buf, size_t length) \
4663 {                                                               \
4664         if (buf[0] != '0')                                      \
4665                 return -EINVAL;                                 \
4666         clear_stat(s, si);                                      \
4667         return length;                                          \
4668 }                                                               \
4669 SLAB_ATTR(text);                                                \
4670
4671 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4672 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4673 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4674 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4675 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4676 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4677 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4678 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4679 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4680 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4681 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4682 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4683 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4684 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4685 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4686 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4687 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4688 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4689 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4690 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4691 #endif
4692
4693 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4694         &slab_size_attr.attr,
4695         &object_size_attr.attr,
4696         &objs_per_slab_attr.attr,
4697         &order_attr.attr,
4698         &min_partial_attr.attr,
4699         &objects_attr.attr,
4700         &objects_partial_attr.attr,
4701         &partial_attr.attr,
4702         &cpu_slabs_attr.attr,
4703         &ctor_attr.attr,
4704         &aliases_attr.attr,
4705         &align_attr.attr,
4706         &hwcache_align_attr.attr,
4707         &reclaim_account_attr.attr,
4708         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4709         &shrink_attr.attr,
4710         &reserved_attr.attr,
4711 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4712         &total_objects_attr.attr,
4713         &slabs_attr.attr,
4714         &sanity_checks_attr.attr,
4715         &trace_attr.attr,
4716         &red_zone_attr.attr,
4717         &poison_attr.attr,
4718         &store_user_attr.attr,
4719         &validate_attr.attr,
4720         &alloc_calls_attr.attr,
4721         &free_calls_attr.attr,
4722 #endif
4723 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4724         &cache_dma_attr.attr,
4725 #endif
4726 #ifdef CONFIG_NUMA
4727         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4728 #endif
4729 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4730         &alloc_fastpath_attr.attr,
4731         &alloc_slowpath_attr.attr,
4732         &free_fastpath_attr.attr,
4733         &free_slowpath_attr.attr,
4734         &free_frozen_attr.attr,
4735         &free_add_partial_attr.attr,
4736         &free_remove_partial_attr.attr,
4737         &alloc_from_partial_attr.attr,
4738         &alloc_slab_attr.attr,
4739         &alloc_refill_attr.attr,
4740         &free_slab_attr.attr,
4741         &cpuslab_flush_attr.attr,
4742         &deactivate_full_attr.attr,
4743         &deactivate_empty_attr.attr,
4744         &deactivate_to_head_attr.attr,
4745         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4746         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4747         &order_fallback_attr.attr,
4748         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4749         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4750 #endif
4751 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4752         &failslab_attr.attr,
4753 #endif
4754
4755         NULL
4756 };
4757
4758 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4759         .attrs = slab_attrs,
4760 };
4761
4762 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4763                                 struct attribute *attr,
4764                                 char *buf)
4765 {
4766         struct slab_attribute *attribute;
4767         struct kmem_cache *s;
4768         int err;
4769
4770         attribute = to_slab_attr(attr);
4771         s = to_slab(kobj);
4772
4773         if (!attribute->show)
4774                 return -EIO;
4775
4776         err = attribute->show(s, buf);
4777
4778         return err;
4779 }
4780
4781 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4782                                 struct attribute *attr,
4783                                 const char *buf, size_t len)
4784 {
4785         struct slab_attribute *attribute;
4786         struct kmem_cache *s;
4787         int err;
4788
4789         attribute = to_slab_attr(attr);
4790         s = to_slab(kobj);
4791
4792         if (!attribute->store)
4793                 return -EIO;
4794
4795         err = attribute->store(s, buf, len);
4796
4797         return err;
4798 }
4799
4800 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4801 {
4802         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4803
4804         kfree(s->name);
4805         kfree(s);
4806 }
4807
4808 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4809         .show = slab_attr_show,
4810         .store = slab_attr_store,
4811 };
4812
4813 static struct kobj_type slab_ktype = {
4814         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4815         .release = kmem_cache_release
4816 };
4817
4818 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4819 {
4820         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4821
4822         if (ktype == &slab_ktype)
4823                 return 1;
4824         return 0;
4825 }
4826
4827 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4828         .filter = uevent_filter,
4829 };
4830
4831 static struct kset *slab_kset;
4832
4833 #define ID_STR_LENGTH 64
4834
4835 /* Create a unique string id for a slab cache:
4836  *
4837  * Format       :[flags-]size
4838  */
4839 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4840 {
4841         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4842         char *p = name;
4843
4844         BUG_ON(!name);
4845
4846         *p++ = ':';
4847         /*
4848          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4849          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4850          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4851          * are matched during merging to guarantee that the id is
4852          * unique.
4853          */
4854         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4855                 *p++ = 'd';
4856         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4857                 *p++ = 'a';
4858         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4859                 *p++ = 'F';
4860         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4861                 *p++ = 't';
4862         if (p != name + 1)
4863                 *p++ = '-';
4864         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4865         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4866         return name;
4867 }
4868
4869 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4870 {
4871         int err;
4872         const char *name;
4873         int unmergeable;
4874
4875         if (slab_state < SYSFS)
4876                 /* Defer until later */
4877                 return 0;
4878
4879         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4880         if (unmergeable) {
4881                 /*
4882                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4883                  * This is typically the case for debug situations. In that
4884                  * case we can catch duplicate names easily.
4885                  */
4886                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4887                 name = s->name;
4888         } else {
4889                 /*
4890                  * Create a unique name for the slab as a target
4891                  * for the symlinks.
4892                  */
4893                 name = create_unique_id(s);
4894         }
4895
4896         s->kobj.kset = slab_kset;
4897         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4898         if (err) {
4899                 kobject_put(&s->kobj);
4900                 return err;
4901         }
4902
4903         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4904         if (err) {
4905                 kobject_del(&s->kobj);
4906                 kobject_put(&s->kobj);
4907                 return err;
4908         }
4909         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4910         if (!unmergeable) {
4911                 /* Setup first alias */
4912                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4913                 kfree(name);
4914         }
4915         return 0;
4916 }
4917
4918 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4919 {
4920         if (slab_state < SYSFS)
4921                 /*
4922                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4923                  * cache from sysfs.
4924                  */
4925                 return;
4926
4927         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4928         kobject_del(&s->kobj);
4929         kobject_put(&s->kobj);
4930 }
4931
4932 /*
4933  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4934  * available lest we lose that information.
4935  */
4936 struct saved_alias {
4937         struct kmem_cache *s;
4938         const char *name;
4939         struct saved_alias *next;
4940 };
4941
4942 static struct saved_alias *alias_list;
4943
4944 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4945 {
4946         struct saved_alias *al;
4947
4948         if (slab_state == SYSFS) {
4949                 /*
4950                  * If we have a leftover link then remove it.
4951                  */
4952                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4953                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4954         }
4955
4956         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4957         if (!al)
4958                 return -ENOMEM;
4959
4960         al->s = s;
4961         al->name = name;
4962         al->next = alias_list;
4963         alias_list = al;
4964         return 0;
4965 }
4966
4967 static int __init slab_sysfs_init(void)
4968 {
4969         struct kmem_cache *s;
4970         int err;
4971
4972         down_write(&slub_lock);
4973
4974         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4975         if (!slab_kset) {
4976                 up_write(&slub_lock);
4977                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4978                 return -ENOSYS;
4979         }
4980
4981         slab_state = SYSFS;
4982
4983         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4984                 err = sysfs_slab_add(s);
4985                 if (err)
4986                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4987                                                 " to sysfs\n", s->name);
4988         }
4989
4990         while (alias_list) {
4991                 struct saved_alias *al = alias_list;
4992
4993                 alias_list = alias_list->next;
4994                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4995                 if (err)
4996                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4997                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4998                 kfree(al);
4999         }
5000
5001         up_write(&slub_lock);
5002         resiliency_test();
5003         return 0;
5004 }
5005
5006 __initcall(slab_sysfs_init);
5007 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5008
5009 /*
5010  * The /proc/slabinfo ABI
5011  */
5012 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5013 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
5014 {
5015         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
5016         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
5017                  "<objperslab> <pagesperslab>");
5018         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
5019         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
5020         seq_putc(m, '\n');
5021 }
5022
5023 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5024 {
5025         loff_t n = *pos;
5026
5027         down_read(&slub_lock);
5028         if (!n)
5029                 print_slabinfo_header(m);
5030
5031         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
5032 }
5033
5034 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
5035 {
5036         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
5037 }
5038
5039 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
5040 {
5041         up_read(&slub_lock);
5042 }
5043
5044 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
5045 {
5046         unsigned long nr_partials = 0;
5047         unsigned long nr_slabs = 0;
5048         unsigned long nr_inuse = 0;
5049         unsigned long nr_objs = 0;
5050         unsigned long nr_free = 0;
5051         struct kmem_cache *s;
5052         int node;
5053
5054         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
5055
5056         for_each_online_node(node) {
5057                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5058
5059                 if (!n)
5060                         continue;
5061
5062                 nr_partials += n->nr_partial;
5063                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5064                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5065                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5066         }
5067
5068         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
5069
5070         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
5071                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
5072                    (1 << oo_order(s->oo)));
5073         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
5074         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
5075                    0UL);
5076         seq_putc(m, '\n');
5077         return 0;
5078 }
5079
5080 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
5081         .start = s_start,
5082         .next = s_next,
5083         .stop = s_stop,
5084         .show = s_show,
5085 };
5086
5087 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
5088 {
5089         return seq_open(file, &slabinfo_op);
5090 }
5091
5092 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
5093         .open           = slabinfo_open,
5094         .read           = seq_read,
5095         .llseek         = seq_lseek,
5096         .release        = seq_release,
5097 };
5098
5099 static int __init slab_proc_init(void)
5100 {
5101         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
5102         return 0;
5103 }
5104 module_init(slab_proc_init);
5105 #endif /* CONFIG_SLABINFO */